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課程名稱 |
機電整合與系統設計-機電整合(四)
Mechatronics and System Design-Mechatronics (4) |
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開課學期 |
109-1 |
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授課對象 |
學程 全電化都會運輸系統基礎技術學分學程 |
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授課教師 |
周瑞仁 |
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課號 |
BME4104 |
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課程識別碼 |
611 42100 |
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班次 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
必帶 |
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上課時間 |
星期五7,8,9(14:20~17:20) |
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上課地點 |
電電實驗室 |
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備註 |
全電化運輸學程-實作課程
總人數上限：50人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1091BME4104_ |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
課程簡介：機電整合係以『控制工程』為核心，將機械、電機與資訊系統加以整合的系統化整合技術，並用於產品的設計與製造上。加強工程科系的學生在機電整合方面之教育與訓練是世界各國的趨勢。機電整合與實習這門課程著重於學理之介紹與實作能力之培養，以及系統性能之評估。主要強調如何將自動化系統所牽涉到的“機”與“電”整合起來，達到預期的目標與功能。 |
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課程目標 |
具有閱讀技術資料的能力、了解機電相關材料與系統市場、具備工程與科學基礎知識的運用、機械系統的分析與設計、感測與控制系統的分析與設計、生物機電系統的實作、跨領域整合、應用與創新、獨立思考及處理問題等能力。 |
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課程要求 |
預定課程內容：
課程大綱及教學時數百分比：
一、課程簡介 (Arduino 與 Raspberry Pi 微控平台)與計劃管理、分組 (3小時)
二、車體、馬達控制、車輛控制，系統工程與計劃管理 (4小時)
三、Arduino 與馬達控制及實習 (4小時)
四、Raspberry Pi 微控平台簡介架構、IDE、安裝及實習 (3小時)
五、Raspberry Pi 與Python (3小時)
六、Raspberry Pi 與Arduino通訊及IO實習 (3小時)
七、Raspberry Pi, Python 與OpenCV及實習 (3小時)
八、Raspberry Pi 與影像處理 (6小時)
九、Raspberry Pi 與網路伺服器Apache (3小時)
十、APP 與Inventor(3小時)
十、系統整合與應用及實習 (6小時)
十一、期末計畫報告 (3時)
評分標準：
成績計算：
1. 平時成績15%
2. 作業成績30%
2. 期末計畫成績30%
3. 期末考成績25%
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
待補 |
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參考書目 |
參考書：William Bolton, Mechatronics: A multidisciplinary Approach. 2012, 5th
Edition, Pearson (全華代理, 0958-008-962)
John Iovine, Robots, Androids, and Animatrons, 1998, McGraw-Hill. Gordon
Mccomb, Robot Builder’s Bonanza-99 Inexpensive Robotics Projects, 1987,
McGraw-Hill.
黃國勝、朱明毅、林知行、楊晴和，模組式機器人之機電製作實務，1998，全華。
D. A. Bradley, D. Dawson, N. C. Burd and A. J. Loader, "Mechatronics:
Electronics in Product and Processes", Hapman & Hall, 1993.
Kilian T. Christopher, “Modern Control Technology- Components and
Systems", West Pub. Co., 2001. |
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評量方式
(僅供參考) |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/18 |
Introduction to course (Lecture, TAs, Students, Contents)
Grouping
Pre-test
Final project (Vehicle design, Arduino, Raspberry Pi, Sensors, Camera, Python, OpenCV, MIT Inventor HTML, [PHP], [MySQL])
Labs. (Vehicle design, Arduino, Raspberry Pi, Sensors, Camera, Python, OpenCV, MIT Inventor HTML, [PHP], [MySQL])
Project management
System design and integration
Distribution of experimental kits
Vehicle design
➢ Assignment: Lab. 1 Vehicle (Design、Make, Assembly、Motor installation) |
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第2週 |
9/25 |
Vehicle control via Arduino (Review on Arduino and I/O)
➢ Assignment: Homework 1―Report on project management for your final project |
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第3週 |
10/02 |
Mid autumn festival. No class |
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第4週 |
10/09 |
Double ten national day. No class |
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第5週 |
10/16 |
Vehicle control via Arduino (Review on Arduino and I/O)
➢ Assignment: Lab. 2 Control of Vehicle (Motion control)
◇Submission deadline: Lab. 1 Vehicle
◇Submission deadline: Homework 1 Report on project management for your final project
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第6週 |
10/23 |
Raspberry Pi setup and Tool installation
Review on Raspberry Pi and Linux (Basic commands of Linux) |
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第7週 |
10/30 |
Python Basic
Raspberry Pi and Python
◇Submission deadline: Lab. 2 Control of Vehicle (Motion control) |
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第8週 |
11/06 |
Communication and control between Arduino and Raspberry Pi via Serial |
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第9週 |
11/13 |
Introduction to OpenCV
OpenCV implementation with Python
➢ Assignment: Lab. 3 OpenCV Basics (Position and color recognition) |
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第10週 |
11/20 |
*Introduction to MySQL
*MySQL server setup
*Basic command for MySQL
*Access to MySQL via Python
*Remote connection (Local network) of MySQL via Python
➢Assignment: Lab. 4 Wrap up of Lab. 1~3 |
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第11週 |
11/27 |
Introduction to MIT App Inventor
MIT App Inventor programming and application
➢Assignment: Lab. 5 APP (Inventor), *MySQL and I/O (I/O interaction)
◇Submission deadline: Lab. 3 OpenCV Basics (Position and color recognition) |
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第12週 |
12/04 |
*Introduction to HTML, and PHP
*PHP Environment setup
➢*Assignment: Lab. 6 Webpage (PHP Programming), MySQL and I/O (I/O interaction)
◇Submission deadline: Lab. 4 Wrap up of Lab. 1~3 |
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第13週 |
12/11 |
*APP and Webpage with MySQL
◇Submission deadline: Lab. 5 APP (Inventor), [MySQL] and I/O (I/O interaction) |
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第14週 |
12/18 |
System integration and application
◇Submission deadline: Lab. 6 Webpage (PHP Programming), [MySQL] and I/O (I/O interaction) |
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第15週 |
12/25 |
Implementation of final project
Final project presentation and competition (Preliminary) |
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第16週 |
1/01 |
New year festival. No Class |
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第17週 |
1/08 |
Final project competition (Final) |
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第18週 |
01/15 |
Final exam. (Submit Report, PPT, Video clip of final project) |
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